CIE 172-2006 UV PROTECTION AND CLOTHING《紫外线防护和服装》.pdf

1、 ISBN 3 901 906 48 7 UV PROTECTION AND CLOTHING CIE 172:2006 UDC: 612.014.481-06 Descriptor: Optical radiation effects on humans 535.31 Ultraviolet rays THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-oper

2、ation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are : 1. To provide an international forum for the discussion of all matters re

3、lating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principl

4、es and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To main

5、tain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This wor

6、k covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Tec

7、hnical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale

8、 de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les objectifs de la CIE s

9、ont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la

10、 lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives

11、la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la l

12、umire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de

13、 la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de

14、la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Infor

15、mationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Tec

16、hnik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Metechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung interna

17、tionaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit an

18、deren internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem In

19、halt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten, in der die Arbeiten der Divisionen berprft und berichtet un

20、d neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Ce

21、ntral Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1) 714 31 87 18 e-mail: ciecbping.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2006 All rights reserved ISBN 3 901 906 48 7 UV PROTECTION AND CLOTHING CIE 172:2006 UDC: 612.014.481-06 Descriptor: Optical radiation effects on hum

22、ans 535.31 Ultraviolet rays CIE 172:2006 This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 6-29 of Division 6 “Photobiology and Photochemistry“ and has been approved by the Board of Administration of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document

23、 reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedin

24、gs or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 6-29 de la Division 6 “Photobiologie et Photochimie“ et a t approuv par le Bureau de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. Le document exp

25、ose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus rcents c

26、omptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Technische Bericht ist vom CIE Technischen Komitee 6-29 der Division 6 “Photobiologie und Photochemie“ ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Da

27、s Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, da das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist

28、. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder das CIE NEWS sollten im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to p

29、ress, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet kein

30、e Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es mglich, da diese nicht vollstndig sind. CIE 2006 All rights reserved II CIE 172:2006 The following members of the TC 6-29 “UV Protection and Clothing“ to

31、ok part in the preparation of this report. The committee comes under CIE Division 6 “Photobiology and Photochemistry“. Dr. Jean-Pierre Csarini France Prof. Brian Diffey United Kingdom Dr. Colin Driscoll United Kingdom Dr. Peter Gies, Chair Australia Prof. Kathryn Hatch USA Mr. James Leland USA Mr. U

32、li Osterwalder Switzerland Prof. Michael Pailthorpe Australia Prof. Lucia R Ronchi Italy Dr. Colin Roy Australia Prof. Masako Saito Japan Prof. Masako Sasaki Japan Dr. Robert Sayre USA Dr. David Sliney USA Ms. Natasha van Tonder South Africa Mr. Stephen Wengraitis USA Dr. Frank Wilkinson Australia D

33、r. Joe Wong Australia TABLE OF CONTENTS SUMMARY V RESUME V ZUSAMMENFASSUNG ABBREVIATIONS AND DEFINITIONS VI 1. INTRODUCTION 1 1.1 Purpose 1 1.2 Scope 1 1.3 Background - previous work 2. SUNBURN PROTECTIVE FABRIC MEASUREMENTS - MEASUREMENT GEOMETRY, MATERIALS AND METHODS 3 2.1 In vivo testing 2.2 Ins

34、trumental in vitro testing 4 2.2.1 Transmittance measurement instrumentation 5 2.2.2 Effect of instrument choice on UPF values determined from in vitro testing 7 2.2.3 A UPF scheme 2.2.4 Use of other biological action spectra 2.3 Comparison of UPF/SPF values determined from in vitro and in vivo test

35、ing 8 III CIE 172:2006 2.4 Correlating laboratory tests and wear tests 8 3. FACTORS THAT AFFECT UVR TRANSMITTANCE THROUGH FABRICS 8 3.1 Factors controlling fabric surface reflection 9 3.2 Factors controlling direct (unchanged) UVR transmittance 10 3.2.1 Openness / closeness 10 3.2.2 Fabric construct

36、ion 13 3.3 Factors controlling scattered UVR transmittance 16 3.3.1 Fibre content 16 3.3.2 Colorants 3.3.3 Durable chemical finish compounds 17 3.3.4 Construction variables 19 3.4 Factor that influences the skin area receiving scattered radiation 20 3.5 End use conditions and transmittance 20 3.5.1

37、Laundering 20 3.5.2 Chemical, mechanical, and radiation exposure 25 3.5.3 Elongation potential / stretch 25 3.5.4 Wetting 26 4. CURRENT NATIONAL AND REGIONAL STANDARD DOCUMENTS 27 4.1 Australian/New Zealand standard 27 4.2 British standards 27 4.3 European regional (CEN) standards 4.4 US standards 2

38、8 5. RECOMMENDED TEST METHOD 29 5.1 Apparatus for testing UVR transmittance 29 5.1.1 Spectrophotometer or spectroradiometer 29 5.1.2 UVR light source 29 5.1.3 Integrating sphere 5.1.4 Minimizing fluorescence 29 5.1.5 Specimen holders 5.1.6 If polychromatic irradiation sources are used 29 5.2 Scale c

39、alibration 30 5.3 Sample preparation 5.4 Sample conditioning 5.5 Sampling, precision and calibration 30 5.6 Additional tests 31 5.6.1 Stretch test 5.6.2 Wet test 5.7 Calculation and expression of results 31 6. CONCLUSIONS 33 7. RECOMMENDATIONS 8. ACKNOWLEDGEMENTS 33 9. REFERENCES 34 A. Measurements

40、- Fabrics 34 B. Testing standards 38 C. Exposure limits D. Measurements - Other 39 E. Additional references 40 APPENDIX A 41 APPENDIX B 42 APPENDIX C 43 APPENDIX D 44 IV CIE 172:2006 UV PROTECTION AND CLOTHING SUMMARY Clothing can provide substantial protection against solar ultraviolet radiation (U

41、VR) and quantifying the amount of protection can have useful applications to recreational, occupational and medical situations. Various test methods for measurement of UVR transmittance through fabrics are discussed. The measured transmittances can be used to calculate the erythemally weighted UVR t

42、ransmitted by the fabric and thus the amount of protection provided. Factors affecting the UVR transmission of fabrics are also detailed. Currently existing standard documents are discussed, and then the document outlines a recommended test method for the determination of the UVR transmitted by fabr

43、ics and details a rating scheme using Ultraviolet Protection Factors (UPFs) to quantify the protection. Areas where research and standardisation efforts are still needed are discussed. PROTECTION UV ET VTEMENTS RESUME Les vtements constituent une protection importante contre les radiations ultraviol

44、ettes (RUV) solaires et lvaluation de la dimension de protection peut avoir des applications utiles dans les domaines de la mdecine, du travail et des loisirs. Plusieurs mthodes de tests, pour mesurer la transmission des RUV travers les tissus, sont discutes. Des mesures de transmissions peuvent tre

45、 ralises pour calculer la quantit de RUV, pondre par lefficacit rythmale, transmise par les tissus et, par consquent, pour valuer limportance de la protection ainsi procure. Les facteurs affectant la transmission des RUV par les tissus sont galement dtaills. Les documents correspondant aux standards

46、 existant actuellement sont discuts. Enfin, le document met en valeur une mthode test recommande pour la dtermination des RUV transmises par les tissus et dtaille une proposition de classement utilisant les Facteurs de Protection contre les radiations Ultraviolettes (FPU) pour quantifier la protecti

47、on. Les domaines o des efforts de recherche et de standardisation sont encore ncessaires, sont souligns. BEKLEIDUNG ALS SCHUTZ VOR UV-STRAHLUNG ZUSAMMENFASSUNG Die Bekleidung kann einen wesentlichen Schutz vor solarer Ultraviolettstrahlung bieten, und eine Quantifizierung des Schutzgrades kann im Fr

48、eizeit-, Berufs- und medizinischen Bereich praktische Anwendung finden. In diesem Bericht werden verschiedene Testverfahren zur Bestimmung des UV-Transmissionsgrades von Geweben besprochen. Die gemessenen Transmissionsgrade knnen zur Berechnung der vom Gewebe durchgelassenen erythemal gewichteten UV

49、-Strahlung verwendet werden, wodurch der Schutzgrad bestimmt werden kann. Auf Faktoren, die den UV-Transmissionsgrad beeinflussen, wird genauer eingegangen. Es werden aktuelle Normen errtert, weiters wird ein empfohlenes Testverfahren zur Bestimmung der durchgelassenen UV-Strahlung beschrieben sowie ein detailliertes Klassifizierungsverfahren anhand von Ultraviolett-Schutzfaktoren zur Quantifizierun